Question

jpgamw

物理基礎です。
回答の(2)から分かりません。
(3)も教えて下さい！
質問多くてすみません😢⤵️⤵️
どちらかだけでも答えて頂けるとたすかります！！
よろしくお願いします✨

0
5 動摩擦力 (Op.84~85)
図のように、 水平でなめらかな床上に置かれた板A(質
量m[kg]) の上面に, 物体B(質量m[kg〕) がのってい
る。 Aに大きさ F [N] の水平な力を, 図のように右向き
に加え続けたところ, BがAの上面ですべりながら, A.
Bともに運動した。 AとBとの間の動摩擦係数をμ',
重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 図の右向きを正とする。
(1) B にはたらく摩擦力の向きを答えよ。
(2) B の床に対する加速度 αB [m/s2] を求めよ。
(3) Aの床に対する加速度 as [m/s'] を求めよ。
B
A
正の向き

P.95 演習 5
が床面から愛 B にはたらく力
No
ける垂直抗力の
大きさをNa
(N). BA
109
も受ける垂直抗 Aにはたらく力
力の大きさを
No [N] とする。
Bにはたらく
NEとAにはた
N₁ MAG
らくNa は、 作用反作用の法則より、大きさ
は等しく向きは反対である。 AとBの間の
動摩擦力の大きさは#N [N] である。 B に
はたらくNBAにはたらくμ'NEとは､
作用反作用の法則より、 大きさは等しく向き
は反対である。
(1) Aは運動を妨げる向き つまり左向きに
動摩擦力を受ける。よって, B はそれと
は反対向き、つまり右向きに動摩擦力を
受ける｡
N₁
misag=μN
鉛直方向の力のつりあいより
(2) Bにはたらく力について考える。 水平方
向の運動方程式は
N₂-mag=0
Aの水平方向の運動方程式は
m=F-μNB
② 式より N = mgg
これを①式に代入して
ms4=μ'mag
よって4g=μg(m/s²]
(3) ③式にNg=mng を代入して
max=F-μmeg
正の
向き
F-μ'mg
MA
よって -
=
正の
向き
- [ m/s2 )

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たつや

(2)(3)　(1)からBに働く摩擦力は右向きであるのでBにかかる動摩擦力は垂直抗力がmBgであるからμ'mBgとなる。作用反作用の関係より、Aには左向きに同じ大きさの動摩擦力がかかる。後は右向きが正であるので右向きにかかる力を＋、左向きにかかる力を－として、運動方程式をそれぞれ立てる。1つの物体に運動方程式はひとつしかたてられないことに注意。

運動方程式

jpgamw

回答ありがとうございます。
とてもたすかります！！
分かりやすかったです🙋
すみません🙏
(1)はAの逆に摩擦力がかかると暗記ですか？？
お時間あるときに返していただけると嬉しいです。

jpgamw

すみません。
もう1つ聞いてもいいですか？？
なぜB、A両方ともμ'mBgになるのですか？
AはAにならないのですか？？
よろしくお願いします🙇

たつや

作用反作用の法則は、はたらく力の向きが逆であるだけで、大きさは変わりません。あと、動摩擦力の向きは暗記するものではありません。問題によって条件が違うので。動摩擦力は、物体の運動を妨げる力です。もしBにはたらく動摩擦力が左向きならば、Aにはたらく動摩擦力は右向きとなり物体の運動を助長してしまいます。それでは、動摩擦力の役目が果たせていませんので、動摩擦力は左向きではないことになります。また、このとき、Bにはたらく力は左向きですので、問題にあるAとBが一体となって運動するに反してしまいます。Aは右向きに動き、Bは左向きに動いて本来はAが大きさFの力を受けているので共に右に進むはずがBが左に動いてしまい、条件を満たさなくなります。なので、Bにはたらく動摩擦力は右向きとなります。
答えになったかわかりませんが、わからなかったらまた聞いてください。力学の大事なところなので。

jpgamw

返信ありがとうございます。
何回もごめんなさい。
なぜ作用反作用になるのですか？？
摩擦力すごく理解出来ました☀️

Answer 2

たこ焼き

今回は、物体は動き出してから物体に働く力は一定なので(変化しないので)、運動方程式(ma=F)をたてます。

運動方程式のたてかた
　①どの方向の運動方程式をたてるのか決める
　　今回は水平方向の加速度の大きさを聞かれているから、水平方向で運動方程式をたてると
　　よいことがわかる。
　②運動方程式をたてる方向でプラス方向を決める
　　すなわち、今回は水平方向でプラス方向を決めます。
　　今回は、右向きを正と書かれているから、右向きをプラス方向にします。
　③運動方程式のFに代入するための力を求める
　　そのためには、物体に働く力をすべて書く(解説の図に書かれていますよね)
　　今回は、水平方向で運動方程式をたてるから、
　　物体A,Bに働く力のうち水平方向に働く力を求める。
　　物体Aに働く力のうち水平方向に働く力は、右向きのF[N]と、左向きのμ'Nʙ[N]だけである。
　　物体Bに働く力のうち水平方向に働く力は、右向きのμ'Nʙ[N]だけである。

後は、運動方程式の公式ma=Fに代入するだけ。
　　※Fとは合力、すなわち、合わせた力です。
右向きを正としたから、
　　　A : Mᴀ×(+a)=(+F)+(－μ'Nʙ)
　すなわち、 Mᴀa=F－μ'Nʙ・・・①
　　　B :Mʙ×(+a)=(+μ'Nʙ)
　すなわち、Mʙa=μ'Nʙ・・・②

後は①②を連立して解けば(2)(3)が求まります。
ちなみに、Nʙに関しては問題で与えられているわけではないので、最終の解答(途中ではいいですよ)では使えません。
だから、Nʙではなく、Mʙgを用いてます。
　　※物体は鉛直方向には動かないので、鉛直方向に働く力はつりあっていますよね。
　　　だから、物体Bに着目すると、鉛直方向ではNʙ=Mʙgが成り立つ。

分からなければ質問してください

jpgamw

回答ありがとうございます。
とても分かりやすく助かりました！
ベストアンサーすごく迷ったので回答が早かった方にしました。
すみません。
またよろしくお願いします✨